制限酵素タイプ12と3の違いは何ですか

NS 主な違い 制限酵素タイプ1、2、および3の間は制限酵素タイプ1および2の酵素は、1つの大きな酵素複合体で制限およびメチラーゼ活性の両方を持っていますが、制限酵素タイプ2は、独立した制限およびメチラーゼ活性を持っています。さらに、制限酵素タイプ1および3はDNAをランダムに切断し、制限部位から数百塩基離れている場合もありますが、制限酵素タイプ2は制限認識部位内の特定の部位でDNAを切断します。

制限酵素タイプ1、2、および3は、制限認識部位として知られる分子内の特定の部位でDNAを切断する原因となる5種類の制限酵素のうちの3つです。一般に、それらは主に原核生物によって産生される幅広いクラスのエンドヌクレアーゼです。

エンドヌクレアーゼ、制限酵素タイプ1、2、および3、制限認識部位

制限酵素タイプ1とは

制限酵素タイプ1は、制限活性とメチラーゼ活性の両方を組み合わせた複雑なマルチサブユニット酵素です。また、それは大腸菌株で最初に同定されました。さらに、3つの異なるサブユニットで構成されています。 HsdR、HsdM、およびHsdSここで、HsdRは制限消化を受け、HsdMはメチル化され、HsdSは認識部位とメチル化部位の両方の認識に重要です。

図1：EcoRIホモ二量体構造

さらに、制限酵素1は、制限認識部位から1000bp以上離れたランダムな距離にある部位でDNAを切断します。また、この酵素は分子モーターとして機能するため、このランダムな切断の後にDNA転座が続きます。一方、制限酵素1遺伝子は、原核生物のゲノムでより一般的です。ただし、制限酵素タイプ1は生化学的重要性がありますが、個別の制限フラグメントが生成されるため、実用的な価値はほとんどありません。

制限酵素タイプ2とは

制限酵素タイプ2は別のタイプの制限酵素であり、制限認識部位内または制限認識部位の近くにある定義された位置でDNAを切断します。また、その認識部位は回文であり、長さは4〜8ヌクレオチドです。一般的に、それは独立した制限とメチラーゼ活性を持つホモ二量体です。一方、ATPを使用せずに補因子としてマグネシウムのみを必要とします。

図2：EcoRI制限認識サイト

制限酵素タイプ3とは

制限酵素タイプ3は、3番目のタイプの制限酵素であり、逆向きの2つの別々の非パリンドローム配列を認識します。また、認識部位の約20〜30bp下流でDNAを切断します。一般に、制限酵素タイプ3は、2つの異なるサブユニットを持つヘテロダイマーです。

図3：クローニングにおける制限酵素の役割

一方、制限およびメチル化活性は、制限酵素タイプ3の同じサブユニットで発生します。ただし、完全に消化されることはめったにありません。

制限酵素タイプ12と3の類似点

制限酵素タイプ12と3の違い

意味

制限酵素タイプ1は、制限酵素と修飾酵素の複雑なマルチサブユニットの組み合わせを指し、認識配列から遠く離れた場所でDNAをランダムに切断します。制限酵素タイプ2は、認識配列に近い、または認識配列内の定義された位置でDNAを切断する酵素を指します。一方、制限酵素タイプ3は、制限酵素と修飾酵素の大きな組み合わせを指し、認識配列の外側で切断され、完全な消化を与えることはめったにありません。

サブユニット

制限酵素タイプ1には3つのサブユニットが含まれ、制限酵素タイプ2には2つのサブユニットがあるホモ二量体が含まれ、制限酵素タイプ3にも複数のサブユニット（通常は2つ）が含まれます。

構造

構造的に、制限酵素タイプ1は、制限活性とメチラーゼ活性の両方を備えた二機能性酵素です。制限酵素タイプ2には、制限活性とメチラーゼ活性が別々にあります。一方、制限酵素タイプ3は、制限活性とメチラーゼ活性の両方を備えた二機能性酵素でもあります。

制限とメチル化

重要なことに、制限とメチル化は制限酵素タイプ1では当然排他的ですが、制限とメチル化は制限酵素タイプ2では2つの別個の反応です。ただし、制限とメチル化は制限酵素タイプ3では同時反応です。

制限認識サイト

制限酵素タイプ1には、2つの部分からなる非対称の制限認識部位があります。一方、制限酵素タイプ2は、4〜6bpのパリンドローム配列を持っています。一方、制限酵素タイプ3は、5〜7bpの非対称制限認識部位を持っています。

卵割部位

切断部位は非特異的であり、制限酵素タイプ1の認識部位から1000 bp以上離れていますが、切断部位は認識部位と同じかそれに近いのに対し、切断部位は認識部位の24〜26bp下流にあります。

制限要件

ATP、Mg²⁺、およびS-アデノシルメチオニンは制限酵素タイプ1、Mgの要件です²⁺ は制限酵素タイプ2の要件ですが、ATPとMgは²⁺ 制限酵素タイプ3の要件です。

DNA転座

切断の後に制限酵素タイプ1ではDNA転座が続きます。ただし、制限酵素タイプ2および3ではDNA転座が発生します。

例

EcoA 1、EcoB、EcoK I、およびCfrA Iは制限酵素タイプ1の例であり、EcoR I BamH I、およびHind IIIは制限酵素タイプ2の例であり、EcoP I、Hinf III、およびEcoP15Iは制限酵素タイプ3。

結論

制限酵素タイプ1は、酵素の同じ大きな複合体に制限活性とメチラーゼ活性の両方を持つ制限酵素のタイプの1つです。一般的に、それは3つの異なるサブユニットで構成されています。また、その切断部位はランダムであり、認識部位から約1000bp離れて発生します。一方、制限酵素タイプ2は、独立した制限およびメチラーゼ活性を持つ別のタイプの制限酵素です。また、それはホモ二量体であり、認識部位内または認識部位の近くでDNAを切断します。一方、制限酵素タイプ3は3番目のタイプの制限酵素です。重要なことに、それはまた、制限およびメチラーゼ活性を一緒に持っています。ただし、これはヘテロダイマーであり、認識部位から24〜26bp離れた場所でランダムにDNAを切断します。したがって、制限酵素タイプ1、2、および3の主な違いは、それらの構造と切断のパターンです。

参照：

1.「制限エンドヌクレアーゼの種類」。 NEB、ニューイングランドバイオラボ、ここで入手可能。

画像提供：

1. Boghog2による「1QPS」–自作この構造はPyMOLで作成されました。（パブリックドメイン）コモンズウィキメディア経由2.「EcoRI制限酵素認識サイト」ユーザー：ブライアンデルクセン–コモンズウィキメディア経由の自作（パブリックドメイン）3。ジョイシーによる「構築」–コモンズウィキメディア経由の自作（パブリックドメイン）